KR20050073406A - 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료, 및 이의 제조 방법 및용도 - Google Patents

금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료, 및 이의 제조 방법 및용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질 표면에 (1) 수화된 산화주석을 포함하는 중간 결합제 층(제 1 층), 및 그 위의 (2) 수화된 산화철 층(제 2층)을 포함하며, 수화된 산화철 층의 부착성 및 치밀성이 개선되고 적색을 나타내는, 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료, 및 이의 제조 방법 및 용도에 관한 것이다.

Description

금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료, 및 이의 제조 방법 및 용도{THE INTERFERENCE COLORED PIGMENTS HAVING METALLIC LUSTER, THE PREPARING METHOD OF THE SAME, AND USE OF THE SAME}
본 발명은 신규한 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료, 및 그의 제조 방법 및 용도에 관한 것이다.
알루미늄 플레이크 등의 박편상 금속 기재 표면의 고유한 평활성을 손상하지 않고, 높은 내부식성을 갖고 우수한 분산성을 갖는 고-내부식성 박편상 금속 안료는 잘 공지되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 고내식성 박편상 금속 안료에 있어서의 내식성 처리는 비-수성 시스템으로 박편상 금속 기재의 표면을 인산화합물 및/또는 붕산 화합물로 처리한 후(제 1 층), 또한 비-수성 시스템으로 수화된 산화 금속을 졸-겔 방법에 의해서 코팅(제 2 층)한 것이다. 또한, 베이스로 이용되는 이 고-내식성 박편상 금속 안료의 외부 층에 하나 이상의 수화 산화 금속을(제 3 층 또는 그 이상) 수성 시스템에서 습식법(특허문헌 1의 단락[0036] 참조)에 의해 코팅하여 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료를 수득한다.
그러나, 적색계 착색을 위하여 베이스로서의 고내식성 박편상 금속 안료에 직접 수화 산화철을 단지 종래의 습식법을 응용하여 코팅하는 경우, 수화된 산화철 층에서의 치밀성이 충분하지 않고, 따라서 높은 광택, 높은 색상, 강하고 개선된 간섭색 및 채도가 높은 적색계 착색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료를 수득할 수 없다.
또한, 특허문헌 2에는 저굴절률(1.8이하)을 갖는 제 1 층(A), 고굴절률(2.0이상)을 갖는 선택 흡수성의 제 2 층(B), 및 경우에 따라 하부의 제 2층과는 다른 선택 흡수성을 갖는 제 3 층(C)을 포함하는 1조의 층 패킷을 갖는 금속 기질과 같은, 색 플롭(flop)을 갖는 다층 코팅된 광택 안료가 개시되어 있다. 이러한 광택 안료에서 저굴절률을 갖는 제 1 층(A)을 고굴절률을 갖는 그 외부 층(B)과 조합하여 다층을 형성시키면, 다층 계면에서의 반사가 증가하여, 간섭색을 향상시키는 것으로 생각된다(비특허 문헌 1, 특허 문헌 3, 특허 문헌 4, 및 특허 문헌 5 참조). 제 1 층(A)의 예시로서 산화 알루미늄 또는 이산화규산이 기재되어 있고, 제 2층(B)으로는 고굴절률의 산화철(III), 산화크롬(III), 산화티탄(III) 등이 기재되어 있다. 또한, 코팅 방법으로서 CVD 방법 또는 유기용매 시스템에서 유기금속 화합물을 습식 화학적 가수 분해시키는 방법이 기재되어 있지만, 처리가 용이한 수성 시스템에서의 반응(본원에서 습식법으로 정의되는 방법)에 대해서는 전혀 기재되어 있지 않고, 또한 중간의 결합제 층이 존재하지 않고 직접 박편상 금속 입자에 형성된 선택적인 흡수층을 포함하는 다층 교대 코팅층을 형성하여 간섭에 의해 발색시키는 것이다. 습식법에 비해, CVD 방법은 코팅의 균일성을 달성할 것으로 예상되지 않는다.
특허문헌 6은 금속 안료에 SiO2, B2O3 및/또는 인산염, 또는 이들의 혼합물로 구성된 무정형의 유리질 층으로 금속 안료를 코팅시킴으로써 금속 박편을 기재로 하는 다층 코팅 안료를 개시하고 있다. 그러나, 쉽게 산화될 수 있는 알루미늄을 박편상 금속 기질로서 사용하는 경우, 코팅 방법이 수성 시스템에서의 직접적인 반응이기 때문에, 수소가 쉽게 발생되며, 이에 의해 금속 표면의 평활성이 손상되어 금속과 무정형의 유리상의 층의 계면으로부터의 반사가 불규칙해지거나, 또는 금속 광택이 손실된다. 따라서, 바람직한 광택 간섭색의 발색을 수득하기 어렵다. 더욱이, 수소의 발생으로 인해 실제로 사용하기에는 잠재적인 위험이 따른다.
예를 들면 특허문헌 7은 실리카 함유 화합물을 이용하여 알루미늄 안료의 표면상에 실리카 층을 형성시키고, 내식성을 나타내는 실리카가 코팅된 알루미늄 안료를 개시하고 있다. 형성된 층은 실리카 코팅된 층중에 인을 함유하는 단일 층이지만(단락 [002]에 개시되어 있음), 외부 층상에 수화된 산화철을 코팅함으로써 적색계 발색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭색에 대해서는 전혀 개시하고 있지 않다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제 2003-41150 호 공보,
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제 1996-209024 호 공보
특허 문헌 3: 일본 특허 공개 제 1991-120351 호 공보
특허 문헌 4: 일본 특허 공개 제 1994-93206 호 공보
특허 문헌 5: 일본 특허 공개 제 1995-246366 호 공보
특허 문헌 6: 일본 특허 공개 제 2002-522618 호 공보
특허 문헌 7: 일본 특허 공개 제 2002-88274 호 공보
비특허 문헌: 야마다(Yamada K.)의 문헌[광학의 지식, 도쿄 전기 대학 출판사, 제 l 판, p.323-331].
따라서, 본 발명의 과제는 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기재의 외부 층에 형성된 수화된 산화철 코팅된 층의 부착성 및 치밀성이 개선되어 높은 광택 및 높은 색상을 갖는 적색계 착색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료를 제공하는 것이다.
본 발명자 등은 이러한 문제를 해결하기 위해서 예의 연구를 거듭한 결과, 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기재의 표면상에 특수한 중간 결합제 층을 직접 코팅하면 놀랍게도 이의 외부에 형성된 수화된 산화철 코팅 층의 부착성 및 치밀성이 개선되어 높은 광택 및 높은 착색(채도)을 갖는 적색 색상이 수득됨을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질 표면에 (1) 수화된 산화주석을 포함하는 중간 결합제 층(제 1층), 및 그 위에 (2) 수화된 산화철 층(제 2 층)을 포함하는, 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층이 박편상 금속기질 표면을 인산 화합물 및/또는 붕산 화합물로 처리한 후, 졸-겔 방법에 의해 규소, 알루미늄, 지르콘 및 티탄으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 금속의 하나 이상의 수화된 산화금속으로 코팅된, 상기 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 수화된 산화 금속 층의 수화된 산화 금속의 금속이 규소 및/또는 알루미늄인 상기 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 수화된 산화 금속 층에서의 수화된 산화 금속의 금속이 규소인 상기 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 중간 결합제 층(제 1 층)이 주석 염의 가수분해에 의해서 수득된 수화된 산화주석을 포함하는 층인, 상기 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 중간 결합제 층(제 1 층)의 수화된 산화주석의 양이 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질 상에 수화된 산화주석 단층을 형성하는데 필요한 양보다 더 많은, 상기 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 중간 결합제 층(제 1 층)중의 수화된 산화주석의 양이 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질의 단위 면적(m2)당 산화금속(SnO2)으로서 0.0008g 내지 0.3g인, 상기 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 수화된 산화철 층(제 2 층)중의 수화된 산화철의 양이 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질의 단위 면적(m2)당 산화금속(Fe2O3)으로서 0.01g 내지 1.0g인, 상기 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료에 관한 것이다.
본 발명은 또한 하기 단계를 포함하는, 상기 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료의 제조 방법에 관한 것이다:
비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질 입자를 물중에 분산/현탁시키는 단계;
pH값을 일정하게 유지시키면서 분산/현탁액에 주석 염의 수용액 및 염기성 수용액을 동시에 첨가하여 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질의 표면상에 수화된 산화주석의 제 1 층(중간 결합제 층)을 형성하는 단계; 및 또한
pH값을 일정하게 유지시키면서 철(III) 염의 수용액 및 염기성 수용액을 동시에 첨가하여 수화된 산화철 층(제 2 층)을 형성하는 단계.
본 발명은 또한 수지 성분 및/또는 오일 성분 및 상기 개시된 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료를 함유하는 수지/오일 안료 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 또한 추가로 병용 안료를 함유하는 상기 수지/오일 안료 조성물에 관한 것이다.
또한 본 발명은 페인트, 코팅된 필름, 페인팅된 물질, 잉크, 인쇄된 물질, 플라스틱, 성형품 또는 화장품으로서의 상기 수지/오일 및 안료 조성물의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한 수지/오일 및 안료의 조성물을 포함하는 하나 이상의 페인팅된 층을 갖는 페인팅된 물질에 관한 것이다.
발명의 이점
본 발명의 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료는, 특히 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질이 그 위에 수화된 산화주석으로 이루어진 중간 결합제 층으로 코팅되어 있고, 이의 외측에 형성된 수화된 산화주석 층의 부착성 및 밀집성이 중간 결합제 층이 없는 경우(수화된 산화철 층이 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질 상에 직접 코팅되어 있는 경우)보다 개선되어, 그 결과, 광택 및 발색성이 향상된 적색 착색을 갖는다. 또한 이러한 코팅은 높은 내식 처리된 층을 갖는 박판상 금속 기질을 이용하기 때문에, 가공이 단순하고 조작이 용이한 소위 습식법을 이용하여 균일한 코팅을 얻을 수 있다.
아래에서는, 본 발명을 제조 방법과 함께 상세하게 설명한다.
본 발명에서 이용되는 높은 내식성을 갖는 박편상 금속 기질은 비-수성으로 내식 처리된 층을 갖고 있다. 상기 높은 내식성을 갖는 박편상 금속 기질의 중심의 핵으로서의 박편상 금속 기질은 금속 및 합금으로 구성되어 있다.
본 발명에서 이용되는 박편상 금속 기질은 2 내지 100㎛의 평균 입경 및 0.02 내지 5㎛의 평균 두께를 갖고, 바람직하게는 5 내지 50㎛의 평균 입경 및 0.05 내지 2㎛의 평균 두께를 갖고, 더욱 바람직하게는 5 내지 30㎛의 평균 입경 및 0.1 내지 2㎛의 평균 두께를 갖는다. 플레이크의 구체적인 예에는 알루미늄 플레이크, 티탄 플레이크, 철 플레이크, 청동 플레이크, 스테인레스 강 플레이크, 알루미늄 청동 플레이크, 다양한 알루미늄 합금 플레이크, 다양한 티탄 합금 플레이크 등을 포함한다. 바람직한 플레이크는 알루미늄 플레이크, 티탄 플레이크, 스테인레스 강 플레이크, 청동 플레이크 등을 포함하고, 보다 더 바람직한 플레이크는 반짝이는 금속 안료로서 안정하게 공급되어 상업적으로 이용되는 것들 중에서 알루미늄 플레이크(예를 들면 실버라인사, 소화 알루미늄사, 도요알루미늄사, 아사이가제이 금속사, 엑카르트-베르크사 등), 티탄 플레이크 및 스테인레스 강 플레이크가 포함된다.
이들 중에서, 공기중에 함유되어 있는 습기에 의한 산화 부식을 방지하기 위해 유기 용매에 이미 현탁되어 있는 기질(예를 들면 무기 스피릿에 현탁되어 있는 안료 등)과 같은 다양한 상태로 상업적으로 이용가능한 박편상 금속 기질이 이용될 수 있고, 이들 기질은 리핑(leafing) 또는 분산성을 개선시키기 위해 다양한 유형의 표면 처리제로 처리될 수 있고, 유기 용매에 현탁될 수 있고, 기질의 표면상에 미리 산화 보호 필름(부동화 필름, 즉, 표면 산화된 박막 층)을 처리할 수 있다. 본 발명의 목적이란 측면에서는, 특히 표면이 산화되지 않은 한 부식성이 높은 박편상 금속에 의해서 이의 효과가 발휘되며, 따라서 이를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 알루미늄 레이크와 같이 부식성이 높은 기질을 취급하기 전에 유기 용매에 현탁시킨 상태로 시판되고 있는 것 및 서로 다른 표면 처리제로 처리되어 유기 용매에 현탁된 것들을 본 발명에서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 미리 내식(부동화) 처리된 박편상 금속 기질 및 박편상 합금 기질을 이용하는 것이 가능하다.
본 발명에서 사용되는 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 금속 기질은 표면을 인산 화합물 및/또는 붕산 화합물로 처리하고, 규소, 알루미늄, 지르콘 및 티탄으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 금속의 하나 이상의 수화된 산화 금속 층을 예를 들면 특허 문헌 1(일본 특허 출원 제 2003-41150 호)에 개시되어 있는 졸-겔 방법으로 추가로 코팅한 박편상 금속 기질을 포함한다. 이들의 우수한 표면 평활성, 분산성 및 표면 고유의 금속 광택, 중간 결합제 층 및 본 발명에 따라 이의 외부에 추가로 형성된 수화된 금속 층에 대한 우수한 부착성을 고려하면, 인산 화합물 및/또는 붕산 화합물의 층, 및 졸-겔 법에 의한 규소, 알루미늄 등에서 선택된 하나 이상의 금속의 하나 이상의 수화된 산화 금속 층을 포함하는 상기 언급된 내식성 박편상 금속 기질이 사용된다.
인산 화합물 및/또는 붕산 화합물을 이용한 높은 내식성의 박편상 금속 기질의 이러한 처리는 일본 특허 출원 제 2003-41150의 기재에 따라 수행될 수 있다.
후속적으로 형성되는 수화된 산화 금속 층에 사용되기 위한 금속은 규소, 알루미늄, 지르콘 및 티탄으로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 이들 중에서, 규소와 알루미늄이 이들의 우수한 투명성 및 낮은 굴절율 때문에 바람직하다. 특히 규소가 취급이 용이하여 바람직하다. 이 높은 내식 처리의 제 2 층의 코팅을 위한 비-수성 반응 중에서 졸-겔 방법(일본 특허 출원 제 2003-41150 호에 개시된)이 표면 평활성을 유지하기에 바람직하다.
본 명세서의 상세한 설명에서는, 예를 들면 일본 특허 출원 제 2003-41150 호에 개시된 수화된 금속 산화물 층과 조합된 인산 화합물 및/또는 붕산 화합물로 비-수성 시스템으로 처리된 박편상 금속이 "비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박판상 금속 기질"로서 정의되고, 그 위에 수화된 산화 주석을 포함하는 층이 "중간 결합제 층"(제 1 층)으로 코팅되고, 이의 외부 층인 수화된 산화 철 층이 "제 2 층"으로 코팅된다. 또한 본 발명의 "수화된 산화 금속"에서 사용되는 용어 "수화된 산화물"은 일반적으로 달리 언급되지 않으면, 금속의 "산화물", 수산화물", "산화물의 수화물", "수화된 산화물" 및 "이의 혼합물"을 의미한다. 또한 "산화 금속"에서 용어 "산화물"은 "수화된 산화물"에 대한 정의에 근거한다. 더욱이, 이런 "수화된 산화금속"을 화학식으로 나타내는 경우(이는 예를 들면 양태 등에서 개시된다), 이는 통상적으로 산화물의 형태로 표현된다.
다음으로, 제 2 층의 부착성 및 치밀성을 개선시키기 위한 중간 결합제 층(제 1 층)이 개시된다.
상기 언급된 높은 내식성 박편상 금속 기질의 외부 층에 바로 직접 접촉하고 있는 중간 결합제 층은 다음의 방식으로 수득될 수 있다. 중간 결합 층(제 1 층)에 적합한 물질은 수화된 산화 주석이다.
상기 언급된 높은 내식성의 박편상 금속 기질을 물에 분산시키면서, 균질한 코팅 층을 제어하기 용이하도록 온도를 60 내지 90℃로 유지시키고, 주석 염 수용액 및 염기성 수용액을 동시에 현탁액에 첨가하고, pH를 일정하게 유지시킴으로써 수화된 산화주석 층(중간 결합제 층)을 높은 내식성을 갖는 금속 기질상으로 코팅한다. pH는 바람직하게는 4.7 미만이다. 그리고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 3.0의 pH 값이 사용될 수 있다.
비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질을 위한 중간 결합제 층(제 1 층)중의 수화된 산화 주석의 양은 하부 베이스(비-수성 시스템으로 처리된 층)를 노출시키지 않도록 충분한 양일 필요가 있다. 즉, 양은 단층을 형성하기에 충분한 양 이상이어야만 한다. 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질의 단위 면적(m2) 당 수화된 산화 주석의 양은 적절하게는 산화 금속(SnO2)으로서 0.0008g 이상이다.
특히, 중간 결합제 층(제 1 층)에서 사용되는 수화된 산화 주석의 양은 박편상 내식 금속 기질의 종류, 입자 크기 및 입자 크기 분포에 따라 적절하게 조절되어야만 한다. 물론 높은 내부식 금속 기질의 단위 표면적을 고려하면, 입자 크기가 크면 양이 감소되고, 입자 크기가 작으면 양이 증가될 필요가 있다.
수화된 산화주석의 양은 제 2 층의 충분한 부착성 및 치밀성의 개선이 수득되는 가능한 범위 이내로 조절되고, 간섭색의 색상이 제어될 수 있다; 따라서, 비-수성 시스템으로 내식 처리 층을 갖는 박편상 금속 기질의 단위 면적(m2)당 양은 바람직하게는 금속 산화물(SnO2)로서 0.0008g 내지 0.3g, 보다 바람직하게는 0.009g 내지 0.2g, 더욱 바람직하게는 0.01g 내지 0.1g이다. 예를 들면, 박편상 금속으로서 금속 알루미늄을 포함하는 높은 내식성 기질((일본 특허 출원 제 2003-41150 호의 표 3에 개시된) 3.01m2/g의 비표면적)을 이용하는 경우, 적합한 양은 높은 내부식성 금속 기질의 단위 면적(m2) 당 0.001g 내지 0.06g이다.
사용되는 주석 염의 수용액은 수용성 주석(II) 염 또는 주석(VI) 염이다. 예를 들면 염화 주석(II), 염화 주석(IV), 황산 주석(II), 아세트산 주석(II), 옥살산 주석 등이 바람직하다.
이후로, 상기 언급된 중간 결합제 층을 형성한 후의 수화된 산화철의 코팅(제 2 층)에 대해 설명할 것이다. 본 발명에서, 중간 결합제 층(제 1 층)의 표면상의 수화된 산화철의 코팅(제 2 층)이 증착 방법 또는 졸-겔 방법에 의해 수행될 수 있고, 증착 방법 및 졸-겔 방법과는 달리, 원료 물질 및 제품 설비에 제한이 없고, 균질한 코팅 층을 용이하게 달성할 수 있고, 광범위한 용도를 단순한 방법으로 용이하게 적용할 수 있는 습식 공정을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 바와 같은 습식 공정 방법의 정의는 전술되어 있지만, 보다 구체적으로는 수성 시스템에서 본 방법은 (1) 중화 가수분해의 경우, 바람직한 수용성 금속 염(예를 들면 질산 염, 황산 염, 클로라이드, 아세테이트 염, 및 추가의 금속 산 염 등)을 선택하고, 소정량의 이의 수용액을 제조하고, 다른 알칼리성(금속산염의 경우 산성) 수용액을 준비하고, 이를 이전에 수득된 베이스의 높은 내식성의 박편상 금속의 현탁액에 소정의 pH를 유지하도록 적가하여, 이의 표면에 가수분해생성물 층을 형성하고, 그런 다음, 세정, 여과, 건조, 및, 경우에 따라, 소성하는 방법, 및 (2) 열가수분해의 경우는, 소정 양의 바람직한 수용성 금속 염을 이전에 수득된 베이스인 높은 내식성을 갖는 박편상 금속 안료의 현탁액에 첨가하고, 가열하여 가수분해 층을 형성한 다음, 세척하고, 여과하고, 건조하고, 경우에 따라 소성시키는 방법으로 구성된다. 더욱이, 중화 가수분해 방법(1)의 변이로서, 알칼리 수용액 대신 가열을 통해 알칼리를 생성하는 유레아 및 아세토아미드를 이용하는 방법(소위 "균질 침전법")을 언급할 수 있다.
사용되는 철(III) 염은 클로라이드, 설페이트 및 니트레이트와 같은 수용성 염일 수 있다. 상기 언급된 중간 결합제 층(제 1 층)을 코팅한 후, 철 염 수용액을 후속적으로 첨가하면서 알칼리 수용액을 이용하여 pH를 (4 이하로) 일정하게 유지시킨다. 본 발명에서 사용되는 알칼리 수용액의 구체적인 예는 수성 알칼리 금속 수산화물 용액, 예를 들면 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 등, 수성 알칼리 금속 탄산염 용액, 예를 들면 탄산 나트륨, 탄산 칼륨 등, 수성 알칼리금속 중탄산염 용액, 예를 들면 중탄산 나트륨, 중탄산 칼륨 등, 탄산 암모늄, 중탄산 암모늄 또는 수성 암모니아 용액 등을 포함한다. 수화된 산화철의 양은 바람직하게는 적색계 색상을 수득하고, 이의 채도를 충분히 개선시키기 위해 비수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질의 단위 면적(m2) 당 산화금속(Fe2O3)으로서 0.01g 내지 1.0g이다. 따라서, 양은 개별적인 박판상 금속 기질의 색상 및 표면 평활성에 따라 적절히 변화될 수 있고, 높은 내식성 금속 기질의 성질은 비-수성 시스템으로 수득되고 처리된다. 이 코팅 과정 동안의 온도는 바람직하게는 효율성의 측면에서 상기 언급된 중간 결합제 층(제 1 층)의 코팅동안의 온도와 동일하다. 따라서, 적색계 색상을 갖는 금속 광택을 갖는 박편상 간섭 발색 안료를 함유하는 수득된 현탁액을 여과하고, 세척하고, 건조시키고, 소성한다.
본 발명에 따라 수득된 적색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료는 그 위에 코팅된 수화된 산화철(제 2 층)의 부착성 및 치밀성을 개선시키기 위해 중간 결합제 층으로 코팅시킴으로써 간섭 색을 갖는 적색계 착색을 나타낸다.
서로 다른 유형의 추가의 표면 처리를 수행함으로써, 본 발명에 따라 수득된 적색계 색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료는 이들 처리가 이용되기 위한 용도에 필요한 품질을 만족시킨다. 예를 들면, 자동차 페인트와 같은 용도에 요구되는 내광성, 내수성 및 내후성 처리(예를 들면 일본 특허 출원 제 63-130673 호, 일본 특허 출원 제 01-292067 호 등), 예를 들면 페인팅 및 프린팅 분야에서 요구되는 높은 평면 배향성(리핑)을 위한 처리(예를 들면 일본 특허 출원 제 2001-106937 호, 일본 특허 출원 제 98-347084 호), 수성 페인트 또는 잉크를 위한 수성 처리(예를 들면 일본 특허 출원 제 96-283604 호), 분산성을 개선시키기 위한 규소 처리, 및 화장품 분야에서의 용도를 위해 발수성 및 발유성을 개선시키기 위한 하이드로겐폴리실록산 처리, 수지로서 사용되는 경우 용접선 방지를 위한 표면 처리(예를 들면, 일본 특허 출원 제 03-100068 호 및 일본 특허 출원 제 03-93862 호), 및 분산성을 개선시키기 위한 서로 다른 처리를 수행하는 것이 가능하다.
이후에는 본 발명에 따라 수득되는 적색계 색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료의 용도를 개시할 것이다.
본 발명에 따라 수득된 적색계 색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료를 페인트, 프린팅 잉크, 수지 성형품, 화장품 등과 같은 다양한 용도를 위한 추가의 안료, 수지 성분 및/또는 오일 성분을 추가로 포함할 수 있는 조성물에 사용될 수 있다. 이들의 구체적인 예를 하기에 개시할 것이다. 비록 구체적으로 언급하지는 않았지만, 하기 실시예에서 사용되는 "본 발명의 안료"는 상기 언급된 다양한 처리법을 적용함으로써 제조된 것을 포함하는 "금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료"를 나타낸다.
페인트용 용도
페인트로서의 사용되는 예는 유기 용매계 페인트, NAD(비-수성 분산액) 페인트, 수성 페인트, 유화 페인트, 콜로이드성 페인트 및 분말 코팅이다. 본 발명의 안료는 고형부로서의 페인트 수지에 대해 1 내지 100중량%의 비율로 혼합될 수 있다. 1 내지 70중량%의 비율이 바람직하다. 1 내지 20중량%의 비율이 특히 바람직하다. 분산성을 개선시키기 위해서 본 발명의 안료의 표면을 실란 커플링제 및 티탄 커플링제로 처리할 수 있다. 본 발명에서 페인트를 위한 수지 성분의 예는 아크릴레이트 수지, 알키드 수지, 불포화 폴리에스터 수지, 아미노 수지, 멜라민 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 폴리아미드 수지, 페놀 수지, 셀룰로즈 수지, 비닐 수지, 실리콘 수지, 불소 수지 등이다. 이들 수지는 단독으로 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다.
수성 페인트에서, 아크릴레이트 멜라민 수지 등에 근거한 가교결합 수지를 포함하는 유화형 수지가 예로서 주어질 수 있다.
혼합물 및 배합물의 예는 병용 안료, 예를 들면 유기 안료 및 무기 안료, 및 흘러내림 방지제(antisagging agent), 점도 조정제, 침강방지제, 가교결합 촉진제, 경화제, 균염제(leveling agent), 소포제, 가소화제, 방부제, 항진균제, 자외선 안정화제 등을 포함한다. 본 발명의 안료와 함께 사용되는 병용 안료로서는 이산화티탄, 탄산칼슘, 클레이, 활석, 황산바륨, 화이트 카본, 산화크롬, 산화아연, 황화아연, 아연 분말, 금속 분말 안료(예를 들면 알루미늄 플레이크, 착색 알루미늄 플레이크, 스테인레스 강 플레이크, 티탄 플레이크 등), 아이론(iron) 블랙, 황색 산화철, 적색 산화철, 크롬 옐로우, 카본 블랙, 몰리브데이트 오렌지, 프러시안 블루, 울트라마린 블루, 카드뮴형 안료, 형광 안료, 가용성 아조 염료, 불용성 아조 염료, 축합된 아조 염료, 프탈로시아닌 안료, 축합된 폴리사이클릭 안료, 복합체 산화물 안료, 흑연, 운모(예를 들면 백운모, 흑운모, 합성운모, 불화 사규소 운모 등), 산화금속 코팅된 운모(예를 들면 산화티탄 코팅된 운모, 이산화티탄 코팅된 운모, (수화된) 산화철 코팅된 운모, 산화철 및 산화티탄 코팅된 운모 및 낮은 차수의 산화티탄으로 코팅된 운모), 산화 금속 코팅된 흑연(예를 들면 이산화티탄 코팅된 흑연 등), 박판상 알루미나, 산화 금속 코팅된 알루미나(예를 들면 이산화티탄 코팅된 알루미나, 산화철 코팅된 박편상 알루미나, Fe2O3 코팅된 박판상 알루미나, Fe3O4 코팅된 박판상 알루미나, 간섭 발색 산화금속 코팅된 박판상 알루미나 등), 운모성 산화철(MIO), 산화금속 코팅된 MIO, 산화금속 코팅된 실리카 플레이크 및 산화금속 코팅된 유리 플레이크이다. 이들 및 다른 안료를 조합함으로써, 신규한 색상이 수득되고, 채도 성질이 개선될 수 있다. 이들 페인트는 목재, 플라스틱, 금속 시트 플레이크, 유리, 세라믹, 종이, 필름, 시트, LCD용 반사기의 투명한 필름 등에 적용될 수 있다. 페인트가 사용되는 용도의 예는 자동차, 건물, 선박, 가전제품, 캔 제품, 산업기기, 노면표시, 플라스틱, 가정 제품 등을 포함한다.
페인팅된 물질에서 코팅 필름의 구조의 예는 예를 들면, 베이스 코트층, 미들 코트 층, 본 발명의 안료를 포함하는 층 및 투명 층의 순서, 또는 베이스 코트 층, 본 발명의 안료를 포함하는 미들 코트 층 및 투명 층의 순서의 층 구조를 갖는 것을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다.
페인팅된 물질을 구성하기 위해 코팅된 필름을 형성하는 방법의 예는 1 코팅/1 베이킹(bake), 2코팅/1 베이킹, 2 코팅/2 베이킹, 3 코팅/1 베이킹, 3 코팅/2 베이킹, 3 코팅/ 3 베이킹 등을 포함한다. 코팅 방법의 예는 정전 코팅, 분무 코팅, 에어레스(airless) 코팅, 롤 코팅, 침지 코팅 등을 포함한다.
인쇄용 잉크로서의 용도
인쇄용 잉크로서의 용도의 예는 릴리프 잉크, 리토그래픽 인쇄 잉크, 인타글리오 인쇄 잉크, 금속판용 잉크, 조사 경화성 잉크, UV 잉크, EB 잉크, 플렉소 잉크, 스크린 잉크, 오프셋 잉크, 그리비어 잉크 등, 및 이의 수성 잉크 등을 포함한다. 본 발명의 안료는 잉크중에 고형 부로서 수지에 대해 1 내지 100중량%의 비율로 혼합될 수 있다. 1 내지 70중량%의 비율이 바람직하다. 1 내지 20중량%의 비율이 특히 바람직하다. 또한 본 발명의 안료의 표면은 실란 커플링제 및 티탄 커플링제 등으로 처리될 수 있다. 수지 성분의 예는 예를 들면, 로진 말레인 수지, 말레인 수지, 알키드 수지, 폴리아미드 수지, 페놀 수지, 석유 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴레이트 수지, 부티랄 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 비닐 클로라이드 수지, 비닐리덴 클로라이드 수지, 셀룰로즈 수지, 비닐 수지, 불포화 폴리에스터 수지, 셀룰로즈 수지 등을 포함한다. 이들 수지는 단독으로 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다.
혼합물의 예는 병용 안료, 예를 들면 유기 안료 및 무기 안료, 및 첨가제, 예를 들면 바니쉬, 리듀서(reducer), 컴파운더, 가외 바니쉬, 겔화제, 건조 촉진제, 산화방지제, 오프세트 방지제, 윤활제, 표면활성제 등을 포함한다. 추가의 예는 적하 방지제, 점도 조절제, 침강 방지제, 가교결합제, 경화제, 균염제, 소포제, 가소화제, 방부제, 항진균제, 자외선 안정화제 등을 포함한다.
본 발명에 따른 안료와 조합되어 사용되는 추가의 안료의 예는 증량제 안료; 침전된 황산바륨; 침전된 탄산 칼슘; 알루미나 화이트; 탄산 마그네슘 및 화이트 카본; 백색 안료, 예를 들면 산화티탄, 화이트 아연 등; 흑색 안료, 예를 들면 카본 블랙; 황색 안료, 예를 들면 크롬 옐로우, 디스아조 옐로우, 한사(Hansa) 옐로우; 적색 안료, 예를 들면 브릴리언트 카르민(brilliant Carmine) 6B, 레이크 레드(lake red) C, 퍼마넌트 레드(permanent red) F5R, 로다민 레이크(Rhodamine Lake) 등; 청색 안료, 예를 들면 프탈로시아닌 블루, 빅토리아 블루 레이크, 프러시안 블루; 오렌지색 안료, 예를 들면 크롬 버밀리온(Chrome vermilion), 디스아조 오렌지; 녹색 안료, 예를 들면 프탈로시아닌 그린 등; 자색 안료, 예를 들면 메틸 바이올렛 레이크, 디옥사진 바이올렛 등; 다른 안료, 예를 들면 아이소인돌리논, 벤즈이미다졸린, 축합 아조, 퀴나크리딘 등; 복합 산화물 안료; 흑연; 운모(예를 들면 백운모, 흑운모, 합성 운모, 불소 사규소 운모 등); 산화금속 코팅된 운모(예를 들면 산화티탄 코팅된 운모, 이산화티탄 코팅된 운모, (수화된) 산화철 코팅된 운모, 산화철 및 산화티탄 코팅된 운모 및 낮은 차수의 산화티탄으로 코팅된 운모), 산화 금속 코팅된 흑연(예를 들면 이산화티탄 코팅된 흑연 등), 박판상 알루미나, 산화 금속 코팅된 알루미나(예를 들면 이산화티탄 코팅된 알루미나, 산화철 코팅된 박편상 알루미나, Fe2O3 코팅된 박판상 알루미나, Fe3O4 코팅된 박판상 알루미나, 간섭 발색 산화금속 코팅된 박판상 알루미나 등), MIO, 산화금속 코팅된 MIO, 산화금속 코팅된 실리카 플레이크 및 산화금속 코팅된 유리 플레이크이다. 이들 잉크는 목재, 플라스틱, 금속 시트 플레이크, 유리, 세라믹, 종이, 골판지, 필름, 시트, 캔 제품, LCD용 반사기의 투명 필름 등에 적용될 수 있다. 본 발명의 안료를 이들 안료와 조합하는 경우, 새로운 색상, 색채 및 기능이 나타날 수 있다. 특히 색 이동 효과 안료와의 적절한 조합은 본 발명의 안료가 또한 유가증권, 티켓, 여행 쿠폰 및 승차권 등의 위조 방지 잉크로서 적합하게 이용되게 한다.
또한, 프린팅 잉크에서 사용되는 경우, 본 발명의 안료에 (상기 언급된) 높은 평면 배향 처리를 수행하는 것이 특히 바람직하다. 이런 표면 처리된 안료는 다양한 종류의 프린팅 잉크와 혼합될 수 있고, 오프셋 인쇄, 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄, 자외선 경화 인쇄, 릴리프 및 리토그래픽 인쇄를 위해 사용될 수 있다. 잉크용 고평면 배향 처리된 안료의 이용으로 인해, 인쇄된 표면상의 간섭 색채의 색이 개선된다.
플라스틱용 용도
본 발명에서는 플라스틱에 혼입한 경우, 직접 또는 펠렛을 미리 형성한 후에 안료를 수지와 혼합한 후, 압출 성형, 칼렌더 성형, 취입 성형 등을 이용하여 다양한 유형의 성형 제품으로 도입할 수 있다. 수지 성분으로서, 임의의 폴리올레핀계 열가소성 수지 및 에폭시계, 폴리에스터계 및 폴리아미드 (나일론)계 열경화성 수지를 사용할 수 있다. 소량의 안료가 본 발명의 안료의 유색 효과를 효과적으로 생성하기에 충분할 수 있다. 예를 들면 다층 플라스틱 병을 형성하는 경우, 병의 외관은 외층의 수지에 안료를 혼입함으로써 효과적으로 나타날 수 있다. 특히 (전술된 바와 같이) 추가의 평면 배향 처리가 수행된 본 발명에서 수득된 안료가 발색성을 개선시키기 위한 목적으로 바람직하다. 자연히, 용접선 방지 표면 처리(예를 들면 캡슐화 등)가 수행된 본 발명의 안료를 이용하는 것 또한 가능하다.
본 발명의 안료는 또한 다른 안료와 조합되어 사용될 수 있다. 이런 안료의 예는 이산화티탄, 탄산칼슘, 클레이, 활석, 황산바륨, 화이트 카본, 산화크롬, 산화아연, 황화아연, 아연 분말, 금속 분말 안료, 아이론 블랙, 황색 산화철, 적색 산화철, 크롬 옐로우, 카본 블랙, 몰리브데이트 오렌지, 프러시안 블루, 울트라마린 블루, 카드뮴형 안료, 형광 안료, 가용성 아조 염료, 불용성 아조 염료, 축합된 아조 염료, 프탈로시아닌 안료, 축합된 폴리사이클릭 안료, 복합체 산화물 안료, 흑연, 운모(예를 들면 백운모, 흑운모, 합성운모, 불화 사규소 운모 등), 산화금속 코팅된 운모(예를 들면 산화티탄 코팅된 운모, 이산화티탄 코팅된 운모, (수화된) 산화철 코팅된 운모, 산화철 및 산화티탄 코팅된 운모 및 낮은 차수의 산화티탄으로 코팅된 운모), 산화 금속 코팅된 흑연(예를 들면 이산화티탄 코팅된 흑연 등), 박판상 알루미나, 산화 금속 코팅된 알루미나(예를 들면 이산화티탄 코팅된 알루미나, 산화철 코팅된 박편상 알루미나, Fe2O3 코팅된 박판상 알루미나, Fe3O 4 코팅된 박판상 알루미나, 간섭 발색 산화금속 코팅된 박판상 알루미나 등), MIO, 산화금속 코팅된 MIO, 산화금속 코팅된 실리카 플레이크 및 산화금속 코팅된 유리 플레이크를 포함한다.
레이저 마킹용으로서의 용도
본 발명의 안료는 단지 디자인 목적 뿐만 아니라 또한 레이져 인쇄를 용이하게 하고 이의 명확성을 개선시키기 위해 상기 언급된 플라스틱에 혼련시킴으로써 다양한 성형품에 이용될 수 있다.
화장품용 용도
본 발명의 안료의 화장품으로서의 용도는 메이크업 화장품, 모발 보호 제품, 화장용 팩 등을 포함한다. 사용될 수 있는 안료는 예를 들면, 젤, 립스틱, 파운데이션(유화액, 액체, 오일형 유화액 등을 포함한다), 볼 연지, 마스카라, 매니큐어, 눈썹용 펜슬, 아이 샤도우, 아이 라이너, 모발 제품 등으로 사용될 수 있다. 이들 안료는 1 내지 100중량%의 비율로 사용될 수 있다. 예를 들면 파운데이션의 경우 1 내지 50중량%, 아이 샤도우의 경우 1 내지 80중량%, 립스틱의 경우 1 내지 40중량% 및 매니큐어의 경우 0.1 내지 20중량%가 언급될 수 있다.
혼합 성분의 예가 하기에 주어질 것이다. 본 발명의 안료와 조합되어 사용되는 안료의 예는 이산화티탄, 탄산칼슘, 클레이, 활석, 황산바륨, 화이트 카본, 산화크롬, 산화아연, 황화아연, 아연 분말, 금속 분말 안료, 아이론 블랙, 황색 산화철, 적색 산화철, 크롬 옐로우, 카본 블랙, 몰리브데이트 오렌지, 프러시안 블루, 울트라마린 블루, 카드뮴형 안료, 형광 안료, 가용성 아조 염료, 불용성 아조 염료, 축합된 아조 염료, 프탈로시아닌 안료, 축합된 폴리사이클릭 안료, 복합체 산화물 안료, 흑연, 금속 분말 안료, 운모(예를 들면 백운모, 흑운모, 합성운모, 불화 사규소 운모 등), 산화금속 코팅된 운모(예를 들면 산화티탄 코팅된 운모, 이산화티탄 코팅된 운모, (수화된) 산화철 코팅된 운모, 산화철 및 산화티탄 코팅된 운모 및 낮은 차수의 산화티탄으로 코팅된 운모), 산화 금속 코팅된 흑연(예를 들면 이산화티탄 코팅된 흑연 등), 박판상 알루미나, 산화 금속 코팅된 알루미나(예를 들면 이산화티탄 코팅된 알루미나, 산화철 코팅된 박편상 알루미나, Fe2O3 코팅된 박판상 알루미나, Fe3O4 코팅된 박판상 알루미나, 간섭 발색 산화금속 코팅된 박판상 알루미나 등), MIO, 산화금속 코팅된 MIO, 산화금속 코팅된 실리카 플레이크 및 산화금속 코팅된 유리 플레이크, 세리사이트(sericite), 탄산 마그네슘, 실리카, 제올라이트, 하이드록시아파타이트, 산화크롬, 티탄산코발트, 유리 비드, 나일론 비드, 실리콘 비드 등을 포함한다. 유기 안료의 예는 적색 2호, 3호, 102호, 104호, 105호, 106호, 201호, 202호, 203호, 204호, 205호, 206호, 207호, 208호, 213호, 214호, 215호, 218호, 219호, 220호, 221호, 223호, 225호, 226호, 227호, 228호, 230-1호, 230-2호, 231호, 232호, 405호; 황색 4호, 5호, 201호, 202-1호, 202-2호, 203호, 204호, 205호, 401호, 402호, 403호, 404호, 405호, 406호, 407호; 녹색 3호, 201호, 202호, 204호, 205호, 401호, 402호; 청색 1호, 2호, 201호, 202호, 203호, 204호, 205호, 403호, 404호; 오렌지색 201호, 203호, 204호, 205호, 206호, 207호, 401호, 402호, 403호; 갈색 201호; 자색 201호, 401호; 흑색 401호를 포함한다.
천연 색소의 예는 살롤 옐로우, 카르민, β-카로틴, 히비스쿠스 색소, 캡사이신, 카르민산, 라카이산, 구르쿠민, 리보플라빈, 시코닌 등을 포함한다.
또한, 다른 성분의 예는 오일 및 지방; 계면활성제; 탄화수소, 예를 들면 스쿠알란, 액체 파라핀, 팔미트산, 스테아르산, 밀랍, 미리스틸 미리스테이트; 오일 성분 및 다른 유기 용매, 예를 들면 아세톤, 톨루엔, 부틸 아세테이트, 아세틱 에스터, 다가 알콜; 왁스; 산화방지제; UV 흡수제; 비타민; 호르몬; 방부제; 향료 등을 포함한다. 본 발명의 안료를 이들 안료 및 성분과 조합한 효과로서 새로운 색상 및 기능이 발견될 수 있다.
화장품에 사용되는 경우, 본 발명의 안료는 예를 들면 컴팩트 케이크, 크림, 립스틱 등에 사용될 수 있지만, 이들은 색상이 특히 중요한 메이크업 화장품에 사용되는 경우 특히 효과적이다. 당연히, (상기 언급된) 표면 처리가 미리 수행된 본 발명의 안료를 사용하는 것이 가능하다.
다른 용도
본 발명의 안료는 복사기 등을 위한 컬러 토너와 조합되어 사용될 수 있다.
이후에, 본 발명은 실시예 및 비교예를 참고하여 보다 상세하게 설명되지만, 이는 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
적색계 착색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료의 제조(Fe2O3/SnO2/[SiO2/Al(P)])
내식 처리 층을 갖는 50g의 박편상 금속 기질(일본 특허 출원 제 2003-41150 호의 단락 [0061]의 실시예 4-b에 따라 수득된 [SiO2/Al(P)], 비표면적: 3.01m2/g)을 1리터의 물에 현탁하였다. 교반하면서 75℃까지 현탁액을 가열하였다. 29g/l의 농도를 갖는 100g의 SnCl45H2O 용액을 현탁액에 적가하고, 이동안 32중량%의 수산화나트륨 수용액(제 1 층, "중간 결합제 층"의 제조)을 이용하여 pH를 1.8로 유지시켰다. 그런 다음, 32중량%의 수산화 나트륨을 이용하여 pH를 3.0으로 추가로 조절하였다. 그런 다음, 30g/l의 농도를 갖는 1816g의 FeCl3(III) 수용액을 바람직한 색상에 이를때까지 점적하고, 이동안 32중량%의 수산화나트륨을 이용하여 pH를 3.0으로 유지시켰다(제 2 층의 제조). 현탁액으로부터, 고형 부분을 여과하고, 세척하고, 건조하고, 350℃에서 30분간 소성하여, 적색계 발색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료를 수득했다. 코팅된 수화된 산화주석의 양은 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질의 단위 표면적(m2) 당 0.0033g의 산화 금속(SnO2)이다. 또한 25.95m2/g의 비표면적을 갖는 적색계 발색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료가 수득되었다. 도 1에 도시된 바와 같이, SEM 관찰은 수화된 산화철(III)의 고밀도 및 균질 코팅된 층의 존재를 확인한다. 수화된 산화철(III)의 양은 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질의 단위 면적(m2) 당 Fe2O3로서 약 0.18g이었다. SEM 관찰에 의한 단면적은, 도 2에 도시된 바와 같이, 약 20nm의 두께를 갖는 수화된 산화주석 층(중간 결합제 층)의 존재를 명확하게 입증한다.
표 1은 L값, a값, b값, 채도 C 및 색상각 h를 보여준다. 높은 채도를 갖는 빛나는 적색계 착색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료가 수득되었다.
비교예 1
금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료의 제조(Fe2O3/[SiO2/Al(P)])
SnCl45H2O로부터의 중간 층을 제조하는 과정이 생략된 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 안료를 수득하였다. 단지 오렌지 색의 색상만이 수득되고, 적색계 착색은 수득되지 않았다. 도 1에 도시된 SEM 관찰은 다량의 비-코팅된 수화된 산화철 입자가 있는 Fe2O3의 불균일한 코팅 층의 존재를 드러내었다. 이의 비표면적은 40.67m2/g이었다.
발색성의 평가
상기 실시예 1에서 수득된 바와 같은 1중량부의 시료를 9중량부의 아크릴-개질된 니트로셀룰로즈 래커에 분산시키고, 시험지의 흑백 은폐지 상에 도포기(바 코터 #20)를 이용하여 코팅하였다. 건조시킨 후에, 변각 분광 광도계 GCMS-3(무라카미 색채 기술 연구소 제품)을 이용하여 발색성을 측정하였다. 발색성의 측정 결과는 표 1에 도시되어 있다.
여기서, 채도(C)는 (a*2+b*2)의 제곱근이고, 색상각(h)은 Tan-1(b* /a*)를 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따라 수화된 산화주석으로 구성된 중간 결합제 층(제 1 층)으로 코팅함으로써 수득되는, 적색계 착색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료는, 비교예에 비해, 높은 광택 및 높은 채도 둘 모두를 나타냈다.
중간 결합제 층이 없는 비교예 1은 높은 채도를 갖는 적색계 착색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료를 수득할 수 없다.
표 1은 실시예 1 및 비교예 1의 비표면적을 나타낸다. 표 1에 도시된 바와 같이, 제 1 층으로서 수화된 산화주석의 중간 결합제 층을 갖는 것은 더 작은 비표면적을 갖고, 또한 수화된 산화철 코팅된 층은 높은 밀도를 갖거나 밀집성을 나타내어 우수한 접착력을 보여준다. 따라서, 적색계 착색의 채도가 증가되었다.
실시예 2
적색계 착색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료의 제조(Fe2O3/SnO2/[SiO2/Al(P)])
내식 처리 층을 갖는 100g의 박편상 금속 기질(일본 특허 출원 제 2003-41150 호의 단락 [0061]의 실시예 4-b에 따라 수득된 [SiO2/Al(P)], 비표면적: 3.01m2/g)을 2리터의 물에 현탁하였다. 교반하면서 75℃까지 현탁액을 가열하였다. 50g/l의 농도를 갖는 186ml의 SnCl45H2O 용액을 현탁액에 적가하고, 이동안 20중량%의 탄산나트륨 수용액(제 1 층, "중간 결합제 층"의 제조)을 이용하여 pH를 1.8로 유지시켰다. 그런 다음, 20중량%의 탄산나트륨을 이용하여 pH를 3.0으로 추가로 조절하였다. 그런 다음, 87.75g/l의 농도를 갖는 4540g의 FeCl3(III) 수용액을 바람직한 색상에 이를 때까지 점적하고, 이동한 20중량%의 탄산나트륨을 이용하여 pH를 3.0으로 유지시켰다(제 2 층의 제조). 현탁액으로부터, 고형 부분을 여과하고, 세척하고, 건조하고, 350℃에서 30분간 소성하여, 32.52의 색상각(h)을 갖는 적색계 발색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료를 수득했다. 코팅된 수화된 산화주석의 양은 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질의 단위 표면적(m2)당 산화 금속(SnO2)으로 0.0133g이다. 또한 29.80m2/g의 비표면적을 갖는 32.52의 색상각(h)을 갖는 적색계 발색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료가 수득되었다. SEM 관찰은 수화된 산화철(III)의 고밀도 및 균질 코팅된 층의 존재를 확인한다. 수화된 산화철(III)의 양은 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질의 단위 면적(m2) 당 Fe2O3로서 약 0.76g이었다.
도 1은 실시예 1에서 수득된 Fe2O3/SnO2/[SiO2/Al(P)] 및 비교예 1에서 수득된 Fe2O3/[SiO2/Al(P)]의 SEM 관찰의 비교를 나타낸다.
도 2는 실시예 1에서 수득된 Fe2O3/SnO2/[SiO2/Al(P)] 및 비교예 1에서 수득된 Fe2O3/[SiO2/Al(P)]의 SEM 관찰에 의한 단면의 비교를 나타낸다.
도 3은 서로 다른 값의 입사각 및 관찰각 하에서, 변각 분광 광도계에 의한, 실시예 1에서 수득된 Fe2O3/SnO2/[SiO2/Al(P)] 및 비교예 1에서 수득된 Fe2O3/[SiO2/Al(P)]의 색채 측정의 비교를 나타낸다. 무라카미 변각 분광 광도계 GC MS-3을 사용하였다. 관찰각은 5° 간격으로 0°에서 75°까지 측정하였다. 입사각(I)은 도면에 표기되어 있다.
이후에는 용도에 대한 구체적인 실시예를 보여줄 것이다.
용도 실시예 1: 페인트용 사용예
진주광택 안료계 페인트
(조성 A)
아크리딕(Acrydic) 47-712: 70중량%
슈퍼 베카민(Super Beckamine) G821-60: 30중량%
(조성 B)
실시예 1의 시료: 10중량부
진주 광택 안료: 10중량부
(조성 C)
에틸 아세테이트: 50중량부
톨루엔: 30중량부
n-부탄올: 10중량부
솔베소(solvesso) #150: 40중량부
100중량부의 조성 A를 20중량부의 조성 B와 혼합하고, 생성된 혼합물을 희석하여, 조성 C에 의한 분무 코팅에 적합한 점도(포드 컵 #4를 이용하여 12 내지 15초)를 수득하고, 분무 코팅하여 베이스코트 층을 형성하였다.
투명 페인트
아크리딕 44-179: 14중량부
슈퍼 베카민 L117-60: 6중량부
톨루엔: 4중량부
MIBK(메틸 아이소부틸 케톤): 4중량부
부틸 셀로졸브: 3중량부
이 조성물을 상기 진주광택 베이스코팅 상에 코팅하고, 40℃에서 30분동안 건조시키고, 실온에서 공기 건조시키고, 소부하였다(130℃에서 30분). 수득된 페인트 필름은 높은 채도를 갖는 빛나는 적색계 착색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭 색을 나타내었다.
사용예 2
플라스틱의 사용예
고밀도 폴리에틸렌(펠렛): 100중량부
실시예 1의 시료: 1중량부
마그네슘 스테아레이트: 0.1중량부
아연 스테아레이트: 0.1중량부
이들 성분을 무수 블렌딩하고, 사출 성형에 의해 형성시켰다.
실시예 1의 시료를 함유하는 성형품은 빛나는 적색계 착색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭색을 나타내었다.
사용예 3
잉크의 사용예
CCST 매질(니트로셀룰로즈 수지): 10중량부
실시예 1의 시료: 8중량부
용매 NC102를 상기 성분들이 블렌딩된 잉크 조성물에 첨가하여, 잔(Zahn) 컵 3번을 이용하여 20초의 점도를 갖는 잉크를 제조하였다. 실시예 1의 시료를 함유하는 이 잉크를 이용하여 수득된 페인트는 빛나는 적색계 발색을 갖는 금속 광택을 갖는 간섭색을 나타내었다.
사용예 4
화장품의 사용예
컴팩트 파우더의 사용예
활석: 50중량부
실시예 1의 시료: 25중량부
착색 안료: 5중량부
아이소프로필 미리스테이트: 적량
마그네슘 스테아레이트: 2중량부
파운데이션용 제제
활석: 38중량부
실시예 1의 시료: 25중량부
운모(8㎛): 10중량부
마그네슘 스테아레이트: 3중량부
나일론 분말 12: 8중량부
황색 산화철: 1.9중량부
적색 산화철: 0.8중량부
산화티탄: 1.0중량부
무기 오일(오일 성분): 적량
(카프릴산, 카프르산) 트라이글리세라이드(오일 성분): 3.3중량부
부틸파라벤: 0.1중량부
본 발명의 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료는 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질 및 그 위에 코팅된 중간 결합제 층을 갖는 것으로서, 이에 의해 외측의 추가의 수화된 산화철 코팅층의 부착성, 밀착성이 향상되어, 그 결과, 광택 및 발색성이 양호한 적색계 발색된 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료이다. 따라서, 적색계 착색을 나타내는 페인트, 잉크, 플라스틱, 화장품 및 기타에 사용될 수 있다.
도 1은 실시예 1에서 수득된 Fe2O3/SnO2/[SiO2/Al(P)] 및 비교예 1에서 수득된 Fe2O3/[SiO2/Al(P)]의 SEM 관찰의 비교를 나타낸다.
도 2는 실시예 1에서 수득된 Fe2O3/SnO2/[SiO2/Al(P)] 및 비교예 1에서 수득된 Fe2O3/[SiO2/Al(P)]의 SEM 관찰에 의한 단면의 비교를 나타낸다.
도 3은 서로 다른 값의 입사각 및 관찰각 하에서, 변각 분광 광도계에 의한, 실시예 1에서 수득된 Fe2O3/SnO2/[SiO2/Al(P)] 및 비교예 1에서 수득된 Fe2O3/[SiO2/Al(P)]의 색채 측정의 비교를 나타낸다.

Claims (13)

  1. 박편상 금속 기질의 표면 상에, 비-수성으로 내식 처리된 층, 및 그 위에
    (1) 수화된 산화주석을 함유하는 중간 결합제 층(제 1 층) 및 이의 위에
    (2) 수화된 산화철 층(제 2 층)을 포함하는,
    금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료.
  2. 제 1 항에 있어서,
    비-수성 시스템으로 내식 처리된 층이, 박편상 금속 기질의 표면을 인산 화합물 및/또는 붕산 화합물로 처리하는 단계, 및 이어서 규소, 알루미늄, 지르콘 및 티탄으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 금속의 하나 이상의 수화된 산화 금속 층을 졸-겔 방법에 의해 코팅하는 단계로부터 수득된 수화된 산화 금속 층인, 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료.
  3. 제 2 항에 있어서,
    수화된 산화 금속 층중의 수화된 산화 금속의 금속이 규소 및/또는 알루미늄인, 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료.
  4. 제 3 항에 있어서,
    수화된 산화 금속 층중의 수화된 산화 금속의 금속이 규소인, 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    중간 결합제 층(제 1 층)이 주석 염의 가수분해에 의해 수득된 수화된 산화 주석을 포함하는 층인, 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    중간 결합제 층(제 1 층)중의 수화된 산화 주석의 양이 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질 상에 수화된 산화 주석의 단층을 형성하는데 필요한 양 이상인, 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    중간 결합제 층(제 1 층)중의 수화된 산화 주석의 양이 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질의 단위 표면적(m2) 당 산화금속(SnO2)으로서 0.0008g 내지 0.3g인, 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    수화된 산화철 코팅 층(제 2 층)중의 수화된 산화 철의 양이 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질의 단위 표면적(m2) 당 산화금속(Fe2O3 )으로서 0.01g 내지 1.0g인, 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료.
  9. 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질 입자를 물에 분산/현탁시키는 단계,
    주석 염의 수용액 및 염기성 수용액을 분산액/현탁액에 첨가하면서 동시에 pH 값을 일정하게 유지시켜 비-수성 시스템으로 내식 처리된 층을 갖는 박편상 금속 기질의 표면상에 수화된 산화 주석의 제 1 층(중간 결합제 층)을 형성하는 단계; 및 또한
    철(III) 염의 수용액 및 염기성 수용액을 동시에 첨가하면서 pH 값을 일정하게 유지시켜서 수화된 산화철 층(제 2 층)을 형성하는 단계
    를 포함하는, 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료를 제조하는 방법.
  10. 수지 성분 및/또는 오일 성분, 및 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 따른 금속 광택을 갖는 간섭 발색 안료를 포함하는 수지/오일 및 안료의 조성물.
  11. 제 10 항에 있어서,
    추가의 병용 안료를 포함하는, 수지/오일 및 안료의 조성물.
  12. 페인트, 코팅 필름, 페인팅된 물질, 잉크, 인쇄된 물질, 플라스틱, 성형품 또는 화장품에서의, 제 10 항 또는 제 11 항에 따른 수지/오일 및 안료의 조성물의 용도.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 따른 수지/오일 및 안료의 조성물을 포함하는 하나 이상의 페인팅된 층을 갖는 페인팅된 물질.
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